等厚干涉實驗報告計劃材料

1、等厚干涉實驗報告計劃資料等厚干涉實驗報告計劃資料等厚干涉實驗報告計劃資料合用標準文案大學(xué)物理實驗報告（等厚干涉）一、實驗?zāi)康模骸⒉炫：团獾母缮嫦蟆?、認識形成等厚干涉象的條件極其特點。3、用干涉法量透的曲率半徑以及量物體的渺小直徑或厚度。二、實驗原理：1.牛牛器件由一曲率半徑很大的平凸透疊放在一光學(xué)平板玻璃上構(gòu)成，構(gòu)如所示。當平行色光垂直照射到牛器件上，由于平凸透和玻璃之存在一從中心向外厚度增的空氣膜，空氣膜和玻璃之的上下界面反射的兩束光存在光程差，它在平凸透的凸面（底面）相遇后將生干涉，干涉是以接觸點中心的一明暗相、內(nèi)疏外密的同心，稱牛（如所示。由牛最早）。由于同一干涉各的空氣薄膜厚度相等

2、，故稱等厚干涉。牛裝置的光路以下所示：射入色光的波，在距接觸點rk將生第k牛，此的空氣膜厚度dk，空氣膜上下兩界面依次反射的兩束光的光程差k2ndk2式中，n空氣的折射率（一般取1），/2是光從光疏介（空氣）射到光密介（玻璃）的交界面上反射生的半波失。依照干涉條件，當光程差波的整數(shù)倍干涉相，反之半波奇數(shù)倍干涉相消，故薄膜上下界面上的兩束反射光的光程差存在兩種情況：2dk2k2K=1,2,3,.,明k2(2k1)2K=0,1,2,.,暗優(yōu)秀文檔合用標準文案由上可得干涉半徑r，膜的厚度d與平凸透的曲率半徑R之的關(guān)系R2(Rdk)2rk2kk于dk小于R，故能夠?qū)⑵淦椒胶雎远@得2Rdkrk2。合以

3、上的兩種情況公式，獲得：rk22RdkkR，k0,1,2.,暗環(huán)由以上公式件，rk與dk成二次的關(guān)系，故牛之其實不是等距的，且了防備背光因素干，一般取暗作象。而在中由于力形等原因，凸透與平板玻璃的接觸不是一個理想的點而是一個面；別的面沾染回程會致中心成一個光斑，些都致使干涉的數(shù)和半徑無法正確量。而使用差法消去附加的光程差，用量暗的直徑來代替半徑，都能夠減少以上型的差出。由上可得：Rd2md2n4(mn)式中，Dm、Dn分是第m與第n的暗直徑，由上式即可算出曲率半徑R。由于式中使用數(shù)差m-n代替了數(shù)k，防備了中心及暗數(shù)無法確定的。凸透的曲率半徑也能夠由作法得出。得多不同樣的m2m4Rm，可知只要

4、D和m，依照公式D作求出斜率4R，代入已知的色光波，即可求出凸透的曲率半徑R。劈尖將兩光學(xué)平玻璃疊合在一起，并在其另一端插入待的薄片或（盡可能使其與玻璃的搭接平行），在兩玻璃之形成以空氣劈尖，以下所示：當色光垂直射入，在空氣薄膜上下兩界面反射的兩束光生干涉；由于空氣劈尖厚度相等之是平行于兩玻璃交的平行直，因此干涉條是一明暗相的等距平行條，屬于等厚干涉。干涉條件以下：k2dk(2k1)k=0,1,2,22可知，第k暗條的空氣劈尖厚度優(yōu)秀文檔合用標準文案dkk2由干涉條件可知，當k=0時d0=0，對應(yīng)玻璃板的搭接處，為零級暗條紋。若在待測薄物體出出現(xiàn)的是第N級暗條紋，可知待測薄片的厚度（或細絲的直

5、徑）為dN2實質(zhì)操作中由于N值較大且干涉條紋精細，不利于N值的正確測量。可先測出n條干涉條紋的距離l，在測得劈尖交線到薄片處的距離為L，則干涉條紋的總數(shù)為：NnLl代入厚度計算式，可得厚度/直徑為：dnL2l三、實驗儀器：牛頓環(huán)裝置，鈉光燈，讀數(shù)顯微鏡，劈尖，游標卡尺優(yōu)秀文檔合用標準文案四、實驗內(nèi)容和步驟：牛直徑的量（1）準工作：點亮并光燈；整光路，使光燈平均照射到數(shù)微的反光上，并反光片使得光束垂直射入牛器件。合適整牛器件，直至肉眼件小的正常完滿的牛干涉條后，把牛器件放至微的中央并準。完成微的焦，使牛的中央與十字交織的中心準后，固定牛器件。（2）量牛的直徑：從第21開始逐量到第30暗的直徑，使

6、用量法。微鼓，從零開始向左數(shù)，到第30暗，向左跨直至第33暗后反向鼓（目的是除掉空程差），使十字返回到與第21暗外相切，開始數(shù)；鼓，均以左相切的方式，取第30，29，28.22，21暗的數(shù)并。鼓，使十字叉向右跨中心，使直叉依次與第21到第30的暗的右內(nèi)相切，次數(shù)。同一暗的左右地址兩次數(shù)之差暗的直徑。用劈尖量薄片的厚度（或直徑）（1）將牛器件成劈尖器件，重新行方向與角度整，直至可清楚的平行干涉條，且條與搭接平行；干涉條與直叉平行。（2）在劈尖中部條清楚，出每隔10條暗的距離L，量5次。（3）出兩玻璃搭接到薄片的有效距離l。4）*注意，量，了防備螺距的空程差，數(shù)微的微鼓在每一次量程中只能方向旋，中

7、途不能夠反。優(yōu)秀文檔合用標準文案五、實驗數(shù)據(jù)與辦理：d2d2n牛頓環(huán)直徑的測量5.893105cmRim4(mn)xcmx2cm（）22222viRiRmn1x1x2cmdicm（dm-dn）cmRicmdi302.96742.15340.81400.66260.108291.80383.1563252.93162.18700.74460.5544292.95922.16040.79880.63810.105689.59780.9503242.92422.19450.72970.5325282.95182.16760.78420.61500.103587.8160-0.8315232.9166

8、2.20140.71520.5115272.94512.17420.77090.59430.102186.6282-2.0193222.90982.20820.70160.4922262.93782.18020.75760.57400.103187.3918-1.2557212.90222.21600.68620.4709平均值0.104588.647552（RiR）RRi12.074351RRR88.64752.0743ER2.34%R用劈尖測量薄片的厚度（或細絲直徑）xix首x1x2x3x4x5x尾坐標cm3.97973.80283.72703.65143.57263.49681.8012

9、LiL1L2L3L4LLcm0.17690.07580.07560.07880.0767優(yōu)秀文檔合用標準文案lx首x尾2.1785cmdl3.8416104L2六、誤差解析：實驗中叉絲為對準圓心，致使實驗誤差，使結(jié)果較小。設(shè)備自己擁有的誤差。計算時所致使的誤差。優(yōu)秀文檔合用標準文案七、思慮題：1.若是牛頓環(huán)中心是亮斑而不是暗斑，說明凸透鏡和平板玻璃的接觸不親密，也許說沒有接觸，這樣形成的牛頓環(huán)圖樣不是由凸透鏡的下表面所真實形成的牛頓環(huán)，將致使測量結(jié)果出現(xiàn)誤差，結(jié)果不正確。2.牛頓環(huán)器件由外側(cè)的三個緊固螺絲來保證凸透鏡和平板玻璃的親密接觸，經(jīng)測試能夠發(fā)現(xiàn)，若是接觸點不是凸透鏡球面的幾何中心，形成的牛頓環(huán)圖樣將不是對稱的同心圓，這樣將會影響測量而致使結(jié)果不正確。因此在調(diào)治牛頓環(huán)器件時，應(yīng)同時旋動三個緊固螺絲，保證凸透鏡和平板玻璃壓緊時，接觸點是其幾何中心。別的，對焦時牛頓環(huán)器件一旦地址確定后，就不要再搬動，實驗中發(fā)現(xiàn)，略微搬動牛頓環(huán)器件，都將致使干涉圖樣激烈晃動和變形。3.若是讀數(shù)顯微鏡的視場不亮，能夠有三個調(diào)治步驟：一，整體搬動顯微鏡，使反光鏡組對準納光燈；二，經(jīng)過旋鈕調(diào)治物鏡下方的反光玻璃，使其成45度，正好將光輝